Фамилия Андромедов — редкий случай в русском ономастиконе, где основа явно отсылает к античной мифологии (Андромеда, дочь царя Кефея), но путь от мифа к фамилии неочевиден. Прямое образование от имени Андромеда маловероятно: в русской традиции женские имена почти никогда не становились основой фамилий, тем более с суффиксом -ов, который закреплён за мужскими основами. Скорее всего, перед нами фамилия от прозвища или мирского имени Андромед, которое могли дать человеку за необычную внешность, высокий рост или, в шутку, за мечтательный характер — по ассоциации с мифологической царевной, прикованной к скале.

Суффикс -ов указывает на типичную патронимическую модель: Андромедов — «сын Андромеда». Форма мужского имени Андромед в дохристианской или раннехристианской Руси могла возникнуть как книжное, «кабинетное» имя, которое давали в монастырях или в образованной среде, где знали греческие мифы. Однако не исключён и более прозаический вариант: фамилия могла образоваться от топонима (например, села или урочища с названием Андромеда) или от искажённого иноязычного корня, который лишь случайно совпал с античным именем. В пользу этого говорит то, что в XIX веке фамилия фиксировалась в основном в купеческой и мещанской среде центральных губерний, где греческая мифология была не самой частой темой для прозвищ.

Словообразовательно фамилия стоит в одном ряду с редкими «мифологическими» фамилиями вроде Ахиллов, Гекторов, Геркулесов. Но если Ахилловы и Гекторовы могли происходить от церковных имён (в святцах были святые Ахилл и Гектор), то Андромеда в православных святцах отсутствует. Это делает версию о происхождении от прозвища или от фамилии, данной в семинарской среде, более правдоподобной. В духовных училищах XVIII–XIX веков ученикам нередко давали фамилии по именам античных героев — так появлялись Минервины, Юпитеровы, Андромедовы. Семинарист с фамилией Андромедов мог получить её при поступлении за успехи в словесности или просто по прихоти наставника.

Географически фамилия не имеет выраженного ареала: единичные носители встречаются в Москве, Петербурге, Поволжье. В дореволюционных метрических книгах Андромедовы записаны как мещане и купцы третьей гильдии, что косвенно подтверждает семинарское или городское происхождение. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Сегодня это одна из самых редких русских фамилий — на всю страну насчитывается не более пары сотен носителей, и почти все они, вероятно, потомки одного или двух основателей рода, получивших фамилию в XVIII веке.